專利名稱：一種晶閘管焊機、及其控制方法和控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種晶間管焊機、及其控制方法和控制裝置。
背景技術(shù)：
中國的工業(yè)用電一般采用三相交流380V頻率為50Hz，而其他一些國家電源頻率 大多為60Hz。傳統(tǒng)的晶閘管焊機在進行50Hz/60Hz切換的時候，需要拆開焊機機殼，對控 制電路板上的開關(guān)或跳線進行手動切換。但是，拆開機殼對照說明書進行手動切換，實現(xiàn)起 來比較麻煩，用戶使用不便；而且，焊機在拆開機殼后，其控制電路板直接暴露在工業(yè)環(huán)境 中，易受到損壞，焊機在拆開機殼后，其控制電路板上的其他電位器或開關(guān)等參數(shù)可能受到 人為的改動。此外，晶閘管焊機在使用過程中，如果其供電電源發(fā)生缺相故障會直接引起焊接 缺陷甚至焊機的損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的一個技術(shù)問題是提供一種晶閘管焊機的控制方法，實現(xiàn)簡單可 靠，實用性強，便于用戶使用。本發(fā)明提供一種晶閘管焊機的控制方法，包括獲取所述晶閘管焊機供電電源的同步信號；確定所述同步信號的周期；根據(jù)所述同步信號的周期對所述晶閘管焊機進行控制。其中，所述根據(jù)所述同步信號的周期對所述晶閘管焊機進行控制包括根據(jù)所述同步信號的周期確定所述晶閘管焊機供電電源的狀態(tài)；
根據(jù)所述晶閘管焊機供電電源的狀態(tài)對所述晶閘管焊機進行控制。根據(jù)本發(fā)明方法的一個實施例，根據(jù)所述同步信號的周期對所述晶閘管焊機進行 控制的步驟包括根據(jù)所述同步信號的周期確定所述晶閘管焊機供電電源頻率；根據(jù)所述晶閘管焊機供電電源頻率對所述晶閘管焊機的開關(guān)進行切換；禾口/ 或根據(jù)所述同步信號的周期確定所述晶閘管焊機供電電源是否缺相；當所述晶閘管焊機供電電源缺相時，斷開所述晶閘管焊機的供電電源。進一步，當19ms < T < 21ms，判定供電電源頻率為50Hz ；當16ms < T < 18ms，判 定供電電源頻率為60Hz，其中T為所述同步信號的周期，當T > 600ms時，判定所述晶閘管 焊機供電電源為初級缺相。本發(fā)明要解決的一個技術(shù)問題是提供一種晶閘管焊機的控制裝置，實現(xiàn)簡單可 靠，實用性強，便于用戶使用。本發(fā)明提供一種晶閘管焊機的控制裝置，包括
同步電路，用于獲取所述晶閘管焊機供電電源的同步信號；周期判斷單元，用于根據(jù)所述晶閘管焊機供電電源的同步信號確定所述同步信號 的周期；控制單元，用于根據(jù)所述同步信號的周期對所述晶閘管焊機進行控制。其中，所述控制單元用于根據(jù)所述同步信號的周期確定所述晶閘管焊機供電電源 的狀態(tài)，根據(jù)所述晶間管焊機供電電源的狀態(tài)對所述晶間管焊機進行控制。 根據(jù)本發(fā)明的控制裝置的一個實施例，所述控制單元包括觸發(fā)電路；所述控制單元根據(jù)所述同步信號的周期確定所述晶閘管焊機供電電源頻率；根據(jù) 所述晶間管焊機供電電源頻率通過所述觸發(fā)電路對所述晶間管焊機的開關(guān)進行切換。進一步，所述控制單元還包括MS (交流接觸器)控制電路；所述控制單元根據(jù)所述同步信號的周期確定所述晶閘管焊機供電電源是否缺相； 當所述晶閘管焊機供電電源缺相時，通過所述MS控制電路斷開所述晶閘管焊機的供電電 源。本發(fā)明還提供一種晶間管焊機，包括上述的控制裝置；所述控制裝置通過所述同 步電路獲取所述晶間管焊機供電電源的同步信號；通過所述控制單元對所述晶間管焊機進 行控制。本發(fā)明提供的晶閘管焊機的控制裝置和方法，能夠利用晶閘管焊機供電電源的同 步信號自動識別焊機電源狀態(tài)，根據(jù)焊機電源狀態(tài)對焊機進行自動控制，實現(xiàn)簡單可靠，實 用性強，方便了用戶的使用。


圖1示出本發(fā)明的晶閘管焊機的控制裝置的一個實施例的結(jié)構(gòu)圖；圖2示出本發(fā)明的晶閘管焊機的控制裝置的另一個實施例的結(jié)構(gòu)圖；圖3示出本發(fā)明的同步信號的控制時序圖；圖4示出本發(fā)明的晶閘管焊機的控制方法一個實施例的流程圖；圖5示出本發(fā)明的一個實施例的同步信號檢測程序流程圖；圖6示出本發(fā)明的晶閘管焊機的控制方法另一個實施例的流程圖。
具體實施例方式下面參照附圖對本發(fā)明進行更全面的描述，其中說明本發(fā)明的示例性實施例。圖1示出本發(fā)明的晶閘管焊機的控制裝置的一個實施例的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，該 實施例的晶閘管焊機的控制裝置12包括同步電路121、周期判斷單元122和控制單元123。 其中，同步電路用于獲取晶閘管焊機11供電電源的同步信號，將獲取的同步信號發(fā)送給周 期判斷單元122。例如，同步電路從晶閘管耦合出供電電源U、V、W相的同步信號，經(jīng)檢測隔 離和波形整形后，發(fā)送給周期判斷單元122。周期判斷單元122接收來自同步電路121的同 步信號，確定晶閘管焊機供電電源同步信號的周期，將確定的周期值發(fā)送給控制單元123。 周期判斷單元122可以通過單片機結(jié)合軟件實現(xiàn)，或者通過專門的硬件實現(xiàn)?？刂茊卧?22 用于接收來自周期判斷單元123的同步信號的周期值，根據(jù)同步信號的周期確定供電電源 的狀態(tài)，根據(jù)供電電源的狀態(tài)對晶閘管焊機11進行控制。例如，控制單元122根據(jù)同步信號的周期值確定為晶閘管焊機供電電源的頻率，從而對焊機進行對應(yīng)的觸發(fā)輸出；或者根 據(jù)同步信號的周期值確定初級缺相，控制切斷焊機的電源。本發(fā)明晶閘管焊機的控制裝置，能夠利用晶閘管焊機供電電源的同步信號自動識 別焊機電源頻率，和/或判斷焊機電源是否缺相，從而提供相應(yīng)的控制，實現(xiàn)簡單可靠，實 用性強。
圖2示出本發(fā)明的晶閘管焊機的控制裝置的另一個實施例的結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示， 在該控制裝置實施例中，控制電路22包括同步電路221、單片機222、以及包括觸發(fā)電路223 和/或MS控制電路224的控制單元。在該實施例中，單片機222實現(xiàn)周期判斷單元的功能。 同步電路221從主變壓器26的次級輸出端(如u-u、v-v、w-w三相)，經(jīng)檢測隔離和波形整 形后得到易于單片機222識別處理的信號，接到的單片機222的三路外部中斷I/O 口。單 片機222的DIO 口經(jīng)觸發(fā)電路223和光藕隔離后接至各路晶閘管211的AK端，實現(xiàn)其對每 路晶閘管的門極觸發(fā)控制。MS控制電路224為交流接觸器25的控制電路，其作用為單片機 222通過控制交流接觸器25的線圈進而實現(xiàn)交流接觸器25觸點的吸合或斷開，該控制電路 具有防止外電過低時交流接觸器25吸和不良和自鎖的功能?？刂谱儔浩?4的初級連接到 三相電源23的U、W兩相，控制變壓器24的次級通過電源225后給單片機222供電。當焊 機電源缺少U、W任意一相時，焊機不能工作。主變壓器26的次級u、-U ；ν、-ν、w-w通過同 步電路221給單片機222提供三路同步信號或者三路同步信號中的一路，例如，ν、-ν相的 同步信號用于判斷焊機電源是否缺相和識別焊機電源頻率。主變壓器26初次級的連接方 式為Y-Y型連接，當焊機電源缺少V相時，通過磁路分析知主變壓器26的次級v、-v將無感 應(yīng)電壓進而判斷無V相的同步信號，此時單片機222捕獲的同步信號為一恒定的高電位信 號(如圖3 (c)所示)，單片機222立即停止向觸發(fā)電路223輸出觸發(fā)信號，同時通過MS控 制電路224斷開焊機電源；當單片機222捕獲的信號為脈沖信號時(例如，如圖3(a)、(b) 所示)，通過檢測相鄰兩個脈沖信號下降沿的寬度，測得同步信號的周期，根據(jù)同步信號的 周期確定焊機供電電源的頻率。下面以V相的同步信號為例，說明單片機222通過軟件程序根據(jù)同步信號的周期 判斷焊機供電電源的頻率以及是否缺相的一個實施例進入V相同步信號檢測服務(wù)程序 后，對V相同步信號的周期T進行判斷，即在同步信號的下降沿啟動定時器計時，再次檢測 到同步信號的下降沿時關(guān)閉定時器并保存計時值，取N個計時值并取平均值后與給定值比 較，當19ms < T < 21ms，判定供電電源頻率為50Hz ；當16ms < T < 18ms，判定供電電源頻 率為60Hz ；當T > 600ms時，判定供電電源為初級缺相。需要指出，本發(fā)明的判定并不限于上述實施例中的范圍。通常來說，可以根據(jù)經(jīng)驗 值或者試驗確定閾值N1、N2、N3，N4。例如當附< T < N2，判定供電電源頻率為50Hz ；當 N3 < T < Ni，判定供電電源頻率為60Hz ；當T > N4，判斷為初級缺相。此外，還可能存在 其他情況，比如判斷同步信號周期N2 < T < N4時或是0 < T < N3時，焊機將報警，不能工作。因為實際電網(wǎng)頻率是有波動的，尤其實在野外施工，發(fā)電機發(fā)電的環(huán)境下，其電源 頻率波動比較大，所以上述閾值可以根據(jù)實際情況進行確定。對于同步信號的周期進行判別，其作用包括(1)，判別焊機的電源是否發(fā)生了缺 相故障，當發(fā)生缺相故障時，其處理方式是單片機222立即停止向觸發(fā)電路223輸出觸發(fā)信號，同時通過MS控制電路224斷開焊機電源；(2)判別焊接電源所接電網(wǎng)的頻率(例如是50HZ或是60HZ)。單片機222的存儲器中存有兩組對應(yīng)于晶閘管的導(dǎo)通角的觸發(fā)數(shù)據(jù)表，這 兩組觸發(fā)數(shù)據(jù)表分別對應(yīng)50HZ電源和60HZ電源，觸發(fā)數(shù)據(jù)表中的不同觸發(fā)數(shù)據(jù)對應(yīng)于晶 閘管不同的導(dǎo)通角；晶閘管焊機中晶閘管的導(dǎo)通角不同，就實現(xiàn)晶閘管焊機的不同的輸出。 對于不同的工作電網(wǎng)頻率，本發(fā)明的焊機開機后能夠自動的識別判斷工作電網(wǎng)頻率(電源 頻率)，根據(jù)工作電網(wǎng)頻率選擇對應(yīng)的觸發(fā)數(shù)據(jù)表，根據(jù)觸發(fā)數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)設(shè)置晶間管的 導(dǎo)通角，從而實現(xiàn)對焊機輸出的自動判別和控制，減少人為判別切換的繁瑣。如果其頻率不 在以上兩種頻率的允許范圍之內(nèi)，在通過判斷識別是否為初級缺相或是其他情況下的頻率 異常(例如對于野外施工，采用發(fā)電機作為電源的情況，其輸出頻率波動比較大)焊機也會 自動判別為某一合適的頻率，進行觸發(fā)輸出。在上面的實施例中，以V相的同步信號為例進行了說明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當 理解，本發(fā)明處理的同步信號也可以是U或W相的同步信號，或者三相中的任意兩相或者全 部三相，同樣可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的，屬于本發(fā)明的保護范圍。在上面的實施例中，控制變壓器24的初級連接到三相電源23的U、W兩相，控制變 壓器24的次級通過電源225后給單片機222供電，這樣，當焊機電源缺少U、W任意一相時， 可以實現(xiàn)焊機不能工作。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解，單片機也可以不從UW兩相取電，而 是例如從UV、VW、或是直接為另一組電源為單片機供電，同樣可以利用U、V、W三相的同步信 號進行判斷。如果某一相或是某兩相發(fā)生缺相故障，例如W相缺相，則通過同步電路后單片 機獲取的同步信號將不再是有規(guī)律的脈沖信號，而是持續(xù)的高或是低電位信號。三路信號 可以同時或者分別進行判斷。在上面的實施例中，同步信號的周期判斷通過單片機結(jié)合軟件實現(xiàn)。本領(lǐng)域的技 術(shù)人員應(yīng)當理解，同步信號的周期判斷可以用硬件實現(xiàn)。經(jīng)過同步電路處理后，輸出的信號 正常情況為有規(guī)律的脈沖信號，而故障時為持續(xù)的高或是低電位信號，便于通過軟件或者 專門硬件識別。圖4示出本發(fā)明的晶閘管焊機的控制方法一個實施例的流程圖。如圖4所示，在步驟402，獲取晶閘管焊機供電電源的同步信號。晶閘管的同步信 號可以是晶閘管的三相交流電源中的u、w或V路同步信號。在步驟404，確定同步信號的周期。例如，通過軟件或者專門硬件的方式來確定同 步信號的周期。在步驟406，根據(jù)同步信號的周期對晶閘管焊機進行控制。根據(jù)同步信號的周期判 斷晶閘管焊機供電電源的狀態(tài)，根據(jù)供電電源的狀態(tài)對晶閘管焊機進行控制。根據(jù)本發(fā)明的控制方法的一個實施例，根據(jù)同步信號的周期對晶閘管焊機進行控 制的步驟包括根據(jù)同步信號的周期確定晶閘管焊機供電電源頻率，然后根據(jù)晶閘管焊機 供電電源頻率對晶閘管焊機的開關(guān)進行切換。例如，設(shè)T為同步信號的周期，當19ms < T < 21ms，判定供電電源頻率為50Hz，當16ms < T < 18ms，判定供電電源頻率為60Hz。根據(jù)本發(fā)明的控制方法的一個實施例，根據(jù)同步信號的周期對晶閘管焊機進行控 制的步驟包括根據(jù)同步信號的周期確定晶閘管焊機的供電電源是否缺相；當晶閘管焊機 的供電電源缺相時，斷開晶閘管焊機的供電電源。例如，設(shè)T為同步信號的周期，當T > 600ms時，判定晶閘管焊機的供電電源為初級缺相。
圖5示出本發(fā)明的一個實施例的同步信號檢測程序流程圖。如圖5所示，在步驟502，進入同步信號檢測服務(wù)程序。在步驟504，對同步信號的周期T進行判斷。即在同步信號的下降沿啟動定時器計 時，再次檢測到同步信號的下降沿時關(guān)閉定時器并保存計時值，取計時值與給定值比較。在步驟506，當 19ms < T < 21ms (S506-11)，判定 供電電源頻率為 50Hz (S506-12)， 取50Hz數(shù)據(jù)表工作(S506-13)；當16ms < T < 18ms (S506-21)，判定供電電源頻率為 60Hz(S506-22)，取 60Hz 數(shù)據(jù)表工作(S506-23)；當 T > 600ms 時(S506-31)，判定供電電源 為初級缺相(S506-32)，停機報警(S506-33)。在步驟508，退出同步信號檢測服務(wù)程序。圖6示出本發(fā)明的晶閘管焊機的控制方法另一個實施例的流程圖。如圖6所示，在步驟602，通過同步電路獲取晶閘管焊機電源V相的同步信號，將獲 得的通過信號輸入到單片機。在步驟604，單片機確定該同步信號的周期。在步驟606，單片機判斷該同步信號的周期是否大約預(yù)定的閾值，例如600ms，如 果是，則繼續(xù)步驟608，否則進行步驟610。在步驟608，單片機確定焊機電源缺初級V相，通過MS控制器斷開焊機電源。在步驟610，單片機根據(jù)同步信號的周期確定晶閘管焊機電源的頻率。例如，當 19ms < T < 21ms，判定供電電源頻率為50Hz ；當16ms < T < 18ms，判定供電電源頻率為 60Hz。在步驟612，單片機控制觸發(fā)器根據(jù)電源頻率設(shè)定晶閘管的導(dǎo)通角，從而自動控制 晶閘管焊機的輸出。本發(fā)明提供的的晶閘管焊機的控制方法和控制裝置，通過同步電路獲得電源的同 步信號，根據(jù)電源的同步信號判斷是否缺相和/或電源的頻率，并對晶閘管焊機進行相應(yīng) 的控制，整個操作可以自動完成，避免了對控制電路板上的開關(guān)進行手動切換，以及為了手 動切換而拆開機殼。因為可以自動完成操作，方便了用戶的使用；不需要拆開機殼，避免了 控制電路板直接暴露在工業(yè)環(huán)境中受到損壞，保護了焊機，并且避免了拆開機殼后其控制 電路板上的其他電位器或開關(guān)等參數(shù)受到人為的改動。通過判斷是否缺相，在缺相的情況 下斷開焊機電源，避免了晶閘管焊機在使用過程中其供電電源發(fā)生缺相故障時引起焊接缺 陷以及焊機的損壞。本發(fā)明的描述是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本發(fā)明 限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯然的。選擇和描 述實施例是為了更好說明本發(fā)明的原理和實際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理 解本發(fā)明從而設(shè)計適于特定用途的帶有各種修改的各種實施例。
權(quán)利要求
一種晶閘管焊機的控制方法，其特征在于，包括獲取所述晶閘管焊機供電電源的同步信號；確定所述同步信號的周期；根據(jù)所述同步信號的周期對所述晶閘管焊機進行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述同步信號的周期對所 述晶間管焊機進行控制包括根據(jù)所述同步信號的周期確定所述晶閘管焊機供電電源的狀態(tài)； 根據(jù)所述晶間管焊機供電電源的狀態(tài)對所述晶間管焊機進行控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，根據(jù)所述同步信號的周期對所述晶 閘管焊機進行控制的步驟包括根據(jù)所述同步信號的周期確定所述晶閘管焊機供電電源頻率； 根據(jù)所述晶閘管焊機供電電源頻率對所述晶閘管焊機的開關(guān)進行切換； 和/或根據(jù)所述同步信號的周期確定所述晶閘管焊機供電電源是否缺相； 當所述晶閘管焊機供電電源缺相時，斷開所述晶閘管焊機的供電電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于，當19ms< T < 21ms，判定供電電源 頻率為50Hz ；當16ms < T < 18ms，判定供電電源頻率為60Hz，其中T為所述同步信號的周 期和/或當T > 600ms時，判定所述晶閘管焊機供電電源為初級缺相。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述晶閘管焊機供電電源的同步信 號為所述晶閘管焊機的三相交流電源中的u、W或V路同步信號。
6.一種晶閘管焊機的控制裝置，其特征在于，包括同步電路，用于獲取所述晶閘管焊機供電電源的同步信號；周期判斷單元，用于根據(jù)所述晶閘管焊機供電電源的同步信號確定所述同步信號的周期；控制單元，用于根據(jù)所述同步信號的周期對所述晶閘管焊機進行控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制裝置，其特征在于，所述控制單元用于根據(jù)所述同步信 號的周期確定所述晶閘管焊機供電電源的狀態(tài)，根據(jù)所述晶閘管焊機供電電源的狀態(tài)對所 述晶閘管焊機進行控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制裝置，其特征在于，所述控制單元包括觸發(fā)電路；所述控制單元根據(jù)所述同步信號的周期確定所述晶間管焊機供電電源頻率；根據(jù)所述 晶閘管焊機供電電源頻率通過所述觸發(fā)電路對所述晶閘管焊機的開關(guān)進行切換。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制裝置，其特征在于，所述控制單元還包括MS控制電路； 所述控制單元根據(jù)所述同步信號的周期確定所述晶間管焊機供電電源是否缺相；當所述晶閘管焊機供電電源缺相時，通過所述MS控制電路斷開所述晶閘管焊機的供電電源。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制裝置，其特征在于，當19ms< T < 21ms，所述控制單元 判定供電電源頻率為50Hz ；當16ms < T < 18ms，所述控制單元判定供電電源頻率為60Hz ； 當T > 600ms時，判定所述晶閘管焊機供電電源為初級缺相；其中T為所述同步信號的周2期。
11. 一種晶閘管焊機，其特征在于，包括權(quán)利要求6-10中任意一項所述的控制裝置； 所述控制裝置通過所述同步電路獲取所述晶間管焊機供電電源的同步信號；通過所述 控制單元對所述晶間管焊機進行控制。
全文摘要
本發(fā)明公開一種晶閘管焊機的控制方法、控制裝置以及晶閘管焊機。該控制方法包括獲取晶閘管焊機供電電源的同步信號；確定同步信號的周期；根據(jù)同步信號的周期對晶閘管焊機進行控制。本發(fā)明的方法、裝置和晶閘管焊機，利用晶閘管的同步信號自動識別焊機電源頻率及判斷焊機電源是否缺相的方法，實現(xiàn)簡單可靠，實用性強，方便了用戶的使用。
文檔編號B23K11/24GK101862882SQ20101016849
公開日2010年10月20日 申請日期2010年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月11日
發(fā)明者安小東, 楊學(xué)武, 王偉, 郎赫, 郭建飛 申請人:唐山松下產(chǎn)業(yè)機器有限公司